[发明专利]不锈耐蚀导电辊套筒的制造方法

说明书

本发明为一种不锈耐蚀导电辊套筒的制造方法，属于金属板带电镀技术。

由于汽车工业和电器制造业等领域的迅速发展，对电镀锌板的需求量越来越大，而且对镀锌板的质量要求也越来越高。导电辊做为电镀锌机组的关键备件，对电镀锌板的质量、机组速度、换辊频率及整机作业率起着致关重要的作用。国内目前均采用铜导电辊，尽管铜具有良好的导电性，但由于其耐磨性和耐蚀性较差，远远不能满足电镀锌生产的需要。国外目前已全部采用不锈钢及耐蚀合金类材料制造导电辊，但根据不同的电镀锌生产线，不同的生产技术工艺，不同的工况条件下，采用何种材料最优，目前仍处于研究开发阶段。鉴于我国电镀锌工业现状，资源情况及制造技术水平，急待研究开发出一种具有良好导电性、耐蚀性和耐磨性，且制造工艺简单，成本较低的新型不锈耐蚀导电辊。套筒是整个导电辊的制造关键，除了材质因素以外，套筒的成型方法也至关重要。套筒的成型方法很多，经常采用的是静态铸造成型、锻造成型。静态铸造成型虽然工艺简单、成本较低但套筒受铸造质量制约，易产生气孔、缩松、夹渣(砂)、热裂及化学成分偏析等缺陷，且铸件致密度较差；锻造成型虽然组织致密，耐蚀性得以改善，但由于高合金材料热变形抗力大，热加工困维，需要较高的加热温度才能锻造，工艺复杂，不易控制，且受锻材出品率制约，制造成本较高。

本发明的目的是给出一种不锈耐蚀合金导电辊套筒的制造方法，即采用离心铸造成形。由于金属液在高速旋转铸型中受到离心力作用，使铸件组织致密，铸造缺陷少，且生产工艺简单，制造成本低。

本发明所用不锈耐蚀合金的组分及配比如下(重量％)

C： 0.01～0.30％，    Si：＜2.00％，    Mn：＜2.00％，

Cr：10.0～30.0％，    Mo：5.0～15.0％，

Al：0.10～1.00％，    Ti：0.10～1.00％，

Fe：＜10.0％，         RE：0.00 5～0.500％，

Nb：0≤Nb＜5.0％，  Co：0≤Co＜3.50％，

V：0≤V＜1.00％，   Ni：余量，

其中Nb，Co，V至少含有一种或一种以上。

本发明所用合金的成分限定理由如下：

本发明所用合金属于镍基耐蚀合金类，主要以Ni-Cr-Mo为基础，重量百分含量占90％左右，此合金仍具有面心立方结构，以单相奥氏体为基体，它具有很高的耐蚀性，主要表现为不仅在氧化性介质中，而且在还原性介质中均具有优良的耐蚀性。为了进一步提高该合金在电镀液这一特定介质中的耐蚀性和耐磨性，本发明根据不同工况，添加了Nb、Co、V、Al、Ti、稀土等合金元素。

Nb的耐蚀性能极为优良，与玻璃类似，除了氢氟酸、氟、发烟硫酸及碱以外，几乎能耐一切化学介质的腐蚀，在本合金中，Nb与Ni形成γ及γ″强化相。可提高强度、硬度，  增加其耐磨性能。

Co一般可以提高该合金的强度和高温强度，增强在H₂SO₄、HCl、H₂NO₃中抗腐蚀能力，但Co和Nb一样资源缺乏，价格昂贵，一般加入量较少。

Al、Ti在本合金中可以细化晶粒，可以形成γ相，起强化作用，但对耐蚀性有不良影响，所以需严格控制其含量。

V在该合金中的作用主要是细化晶粒，提高机械性能，增加耐磨性，溶于γ’相及以VC形式存在，但过多加入，将大量以VC形式析出，对耐蚀性不利。

Si、Mn主要用于脱氧，并可改善铸造性能，特别是增加溶液流动性，有利于离心铸造工艺的实施，但要严格控制含量，否则对耐蚀性能存在不良影响。

C在该合金中主要起强化作用，可以和Cr、V、Nb、Ti等形成碳化物，增加其耐磨性能，但对耐蚀性不利，应控制在0.30％以下。

稀土做为微量元素加入，属于我国资源特色，可以两种方式加入，即炉内加入和炉外加入，一般多采用炉外冲加法。在耐蚀合金中添加稀土可以改善合金组织，细化晶粒，净化晶界，提高耐蚀、耐磨性能及机械性能，但加入量要严格控制，否则会造成大量的夹杂物，降低耐蚀性及机械性能。

Fe在该合金中属不良元素，但价格便宜，可适当降低成本，在保证耐蚀性前提下可适量含有。

本发明合金导电辊套筒制造方法如下：

图1为导电辊结构示意图。

图2为卧式离心机及冷型结构示意图。